近幾年，不斷發(fā)展的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控離不開網(wǎng)絡寬帶的支持，同時網(wǎng)絡監(jiān)控對帶寬的巨大需求也推動著接入技術的發(fā)展。網(wǎng)絡監(jiān)控以高清化、網(wǎng)絡化、廣泛化、復雜化為主要特征，伴隨著“平安城市”、“智慧城市”的建設，光端機接入和光纖收發(fā)器接入亦無法滿足接入帶寬的的需求，現(xiàn)有的接入方式將出現(xiàn)瓶頸。

現(xiàn)代城市朝多職能化發(fā)展，城市布局日趨復雜，地面監(jiān)控點有上百、數(shù)百個甚至上千個，要保證職能部門能在第一時間掌握實時、清晰高品質的視頻圖像，就凸現(xiàn)出光纖資源的緊張。而且，在城市功能日趨強大和復雜的今天，重新敷設光纜不僅成本非常昂貴，各方的協(xié)調更是困難重重。

鑒于此，該如何解決上述問題呢？其實，在電信運營商的FTTH（光纖到戶）的建設中也遇到了同樣的問題。為了解決這一問題，充分發(fā)揮光纖的帶寬優(yōu)勢、解決光纖資源緊張、提高網(wǎng)絡的可靠性，電信運營商選擇了PON（無源光網(wǎng)絡）技術。這種技術也可以運用到安防網(wǎng)絡監(jiān)控。

什么是PON？

PON（Passive Optical Network）即無源光網(wǎng)絡。一個無源光網(wǎng)絡包括一個安裝于中心控制站的光線路終端（OLT），以及一批配套的安裝于用戶場所的光網(wǎng)絡單元（ONU）。在OLT與ONU之間的光配線網(wǎng)（ODN）包含了光纖以及無源分光器或者耦合器。

PON系統(tǒng)結構主要由中心局的光線路終端（OLT： Optical Line Terminal）、包含無源光器件的光分配網(wǎng)（ODN： Optical Distribution Network）、用戶端的光網(wǎng)絡單元/光網(wǎng)絡終端（ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal）組成，其區(qū)別為ONT直接位于用戶端，而ONU與用戶之間還有其它網(wǎng)絡，如以太網(wǎng)） 以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）組成，通常采用點到多點的樹型拓撲結構。

PON網(wǎng)絡的突出優(yōu)點是消除了戶外的有源設備，所有的信號處理功能均在交換機和用戶宅內設備完成。而且這種接入方式的前期投資小，大部分資金要推遲到用戶真正接入時才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短，覆蓋的范圍較小，但它造價低，無須另設機房，維護容易。因此這種結構可以經濟地為居家用戶服務。

無源光網(wǎng)絡從中心到駐地網(wǎng)之間不存在任何有源器件，取而代之的是將無源光器件插入到網(wǎng)絡中，并在整個路徑上通過分離光波長的功率來引導傳輸?shù)牧髁?。這種替換使得用戶不再需要向傳輸環(huán)路中的有源器件供能和保養(yǎng)，大大節(jié)約了用戶的成本。無源的分光器和耦合器只起到傳遞和限制光的作用，不需要供電和信息處理，而且具有不受限制的平均故障間隔時間，可以全面降低維護成本。

背景

從整個網(wǎng)絡的結構來看，由于光纖的大量鋪設，DWDM等新技術的應用使得主干網(wǎng)絡在幾年之內已經有了突破性的發(fā)展。同時由于以太網(wǎng)技術的進步，由其主導的局域網(wǎng)帶寬也從10M， 100M到1G甚至10G。而目前大家關注，最需要突破的地方就在于連接網(wǎng)絡主干和局域網(wǎng)以及家庭用戶之間的一段，這就是常說的“最后一公里”，這是個瓶頸。必須打破這個瓶頸，才可能迎來網(wǎng)絡世界的新天地。這就好象在一個國家的公路系統(tǒng)，干線和各地區(qū)干道都已經建成高等級的寬闊的公路，但通向家庭和商家的門口卻還是羊腸小道，這個公路網(wǎng)絡的效率無法有效地發(fā)揮。

APON經過多年的發(fā)展，仍沒有真正進入市場。主要原因是ATM協(xié)議復雜，相對于接入網(wǎng)市場來說設備還較昂貴。同時由于以太技術的高速發(fā)展，使得ATM技術完全退出了局域網(wǎng)。而千兆及10G標準的推出為以太技術走向主干打開了大門，因此如何把簡單經濟的以太技術與PON的傳輸結構結合起來，自2000年始引起技術界和網(wǎng)絡運營商的廣泛重視。同時，業(yè)界普遍認為ATM PON的很多缺點，例如缺乏視頻傳輸能力、帶寬有限、系統(tǒng)復雜以及價格昂貴等等，在EPON中將不會存在。

光接入網(wǎng)演進的首期目標是FTTB（Fiber To The Building）和FTTC（Fiber To The Curb）系統(tǒng)，然后再發(fā)展到FTTH（Fiber To The Home），通過一個簡單的平臺為用戶提供包括數(shù)據(jù)、視頻和語音在內的全面服務。EPON可以提供比APON更高的帶寬和更全面的服務，成本卻很低，同時EPON的體系結構也符合G.983標準的大多數(shù)要。

PON技術的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1，光纖接入網(wǎng)是最能適應未來發(fā)展的解決方案，特別是PON技術已被證明是當前綜合寬帶接入中非常經濟有效的方式。

2，由于采用PON技術，整個光分配網(wǎng)是無源的，無源光網(wǎng)絡的體積小且設備簡單。與銅纜網(wǎng)相比，PON可減少維護運行費用，并徹底避免了電磁干擾和雷電干擾。

3，PON的無源ONU（光網(wǎng)絡單元）無需供電，不僅免除了供電的一系列問題，而且可靠性優(yōu)于有源設備。

4，由于使用的是無源器件，共享光纖傳輸介質，整個光網(wǎng)絡的投資費用較低。

5，PON在一定程度上對所使用的傳輸體制是透明的，升級起來比較容易。

PON技術已經成為業(yè)界公認的實現(xiàn)光纖到戶（FTTH）的首選方案。PON技術采用點到多點拓撲結構，下行和上行分別通過TDM和TDMA方式傳輸數(shù)據(jù)。OLT到ONU間的距離最大可達20km，傳送速率為雙向對稱1Gbps，最大分光比一般支持1：32或者更高，可以一級分光也可以多個分光器級連。采用PON技術可以有效解決網(wǎng)絡監(jiān)控帶寬和距離限制。局端OLT設備部署在局端機房，采用多級分光，實現(xiàn)點的靈活布放;

采用ONU 網(wǎng)絡攝像頭作為終端組合，其中ONU可以是帶PON功能的PoE交換機;局方把上行組播數(shù)據(jù)同時送往客戶的監(jiān)控室和存儲服務器?？梢栽诒O(jiān)控室可以實時監(jiān)控，同時把視頻數(shù)據(jù)送往存儲服務器，便于事后證據(jù)的采集。

在“光進銅退”的今天，PON技術的廣泛應用顯得尤為重要。采用PON技術的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)合理的解決現(xiàn)代城市監(jiān)控點密集復雜、光纖資源緊張等問題，在組網(wǎng)形態(tài)、光纖資源、視頻質量、可靠性等諸多方面具有無可比擬的優(yōu)越性，為運營商遠程視頻監(jiān)控業(yè)務的發(fā)展提供了最佳的網(wǎng)絡解決方案。